Które mieszalniki ciągłe są zaprojektowane na krótkie czasy przebywania przy jednoczesnej wysokiej jednorodności?
W procesach ciągłych, na przykład w chemii budowlanej, przemyśle spożywczym, kompaundowaniu tworzyw sztucznych, produkcji farb proszkowych lub materiałów bateryjnych, często konieczne jest mieszanie dużych strumieni masowych w bardzo krótkim czasie do wysokiej jednorodności. Centralnym parametrem projektowym jest przy tym czas przebywania, czyli średni czas, jaki cząstka spędza w komorze mieszania. Im krótszy czas przebywania, tym z reguły wyższa musi być energia działająca na małą objętość procesową. Dzięki temu rośnie także znaczenie wysoce precyzyjnego dozowania, ponieważ wahania przy bardzo krótkich czasach przebywania natychmiast wpływają na jakość mieszania.
Ważne koncepcje mieszalników
Do mieszalników ciągłych, które można zaprojektować na krótkie czasy przebywania i wysoką jednorodność, należą mieszalniki warstwy pierścieniowej, wysokodynamiczne mieszalniki turbulencyjne lub odśrodkowe, ciągłe mieszalniki lemieszowe, dwuwałowe mieszalniki łopatkowe, mieszalniki kołkowe, mieszalniki rotor-stator, mieszalniki statyczne oraz mieszalniki dwuślimakowe i wytłaczarki dwuślimakowe. Szczególnie odpowiednie są mieszalniki rurowe, ponieważ materiał mieszany jest transportowany od wprowadzenia do wyprowadzenia, dzięki czemu powstaje stosunkowo dobrze zdefiniowany czas przebywania. Im bardziej sześcienna jest komora mieszania, tym z reguły szersze jest spektrum czasu przebywania. Takie geometrie są dlatego często mniej odpowiednie dla bardzo krótkich i precyzyjnie prowadzonych procesów.
Znaczenie czasu przebywania
Krótkie czasy przebywania są szczególnie ważne, gdy obciążenia termiczne lub mechaniczne mają pozostać niskie, ilości zatrzymania muszą być małe lub wymagane są szybkie zmiany produktu. Jednocześnie intensywność mieszania musi być wystarczająco wysoka, aby osiągnąć dobrą jednorodność.
Wybór praktyczny
Gdy w centrum uwagi stoją krótkie czasy przebywania przy materiałach stałych, szczególnie dobrze nadają się mieszalniki warstwy pierścieniowej, mieszalniki turbulencyjne lub mieszalniki kołkowe. Dla większej elastyczności przy materiałach sypkich oferują się natomiast mieszalniki lemieszowe lub dwuwałowe mieszalniki łopatkowe.
Parametry projektowe
Dla wyboru decydujące są przede wszystkim czas przebywania i rozkład czasu przebywania, stopień napełnienia, przepustowość masowa, jednostkowe wprowadzanie energii oraz pożądany charakter mieszania. Przy mieszaniu dystrybutywnym opisuje się przestrzenne rozprowadzenie składników, przy mieszaniu dyspersyjnym rozbicie aglomeratów lub kropel. Ponieważ mieszalniki ciągłe dysponują tylko niewielką zdolnością buforową, szczególnie ważne jest bardzo stałe, z reguły grawimetryczne dozowanie.
Ostateczne projektowanie powinno zawsze zostać zabezpieczone próbami w centrum prób z produktem oryginalnym oraz pomiarem rozkładu czasu przebywania.
Systemy mieszania amixon®: RMG i AMK dla różnych wymagań procesowych
RMG: krótkie czasy przebywania przy wysokiej intensywności obróbki
amixon® RMG jest systemem do procesów, w których wymagane są krótkie czasy przebywania przy jednoczesnej wysokiej intensywności obróbki. Nadaje się szczególnie do zastosowań, w których produkty muszą być w krótkim czasie intensywnie deaglomerowane, homogenizowane lub zwilżane. Dzięki temu RMG jest właściwym wyborem, gdy w centrum uwagi stoi szybkie i intensywne prowadzenie procesu.
AMK: długi czas przebywania przy ciągłej jednorodności
amixon® AMK jest wyraźnie zaprojektowany do procesów o długim czasie przebywania. Nadaje się do procesów, w których błędy dozowania muszą być korygowane. Narzędzie SinConvex® wytwarza przy tym trójwymiarowe wymuszone przemieszczanie, znane również z mieszalników wsadowych amixon®.
Wybór systemu według celu procesowego
Wybór między RMG i AMK zależy od celu inżynierii procesowej:
- RMG dla krótkich czasów przebywania i wysokiej intensywności.
- AMK dla długich czasów przebywania i ciągłej jednorodności.
Status RMG w programie
amixon® może oferować, produkować i serwisować mieszalniki warstwy pierścieniowej oraz aglomeratory-mieszalniki warstwy pierścieniowej typu RMG; pracują one nienagannie i niezawodnie. Ta klasa nie jest jednak dalej rozwijana, ponieważ pracuje z poziomo łożyskowanym wałem mieszającym. Nacisk rozwojowy amixon® leży na mieszalnikach precyzyjnych z pionowymi lub nachylonymi wałami mieszającymi.